硫与硫化氢

5.1从黑火药到酸雨（1）

知识要点

一、硫

1．自然界中硫的存在：含量低（硫元素在地壳中含量0.05%），分布广

游离态——火山口附近

化合态——芒硝、石膏、硫铁矿、黄铜矿等含硫化合物，生物体内蛋白质中

2．硫的物理性质

淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。

可利用硫易溶于CS2的特点分离或除去硫，如可用CS2洗涤沾有硫粉的试管。

3．化学性质

硫是比较活泼的非金属元素。硫的原子结构示意图：，S原子最外层有6个电子，能得到2个电子成为-2价的硫，最高正价为+6价，此外硫的常见化合价还有+4价等。

硫单质中硫为0价，在化学反应中，其化合价既能降低又能升高，因此硫既能作氧化剂又能作还原剂。

（1）与金属反应

S作氧化剂，与钠、铝、铁、铜、汞等金属单质都能反应，S被还原为S。

具有可变价态的金属（如铁、铜）只能被硫氧化到较低价态。

①2Na + S→Na2S，常温下研磨即可剧烈反应。

②Fe + S Δ

→ FeS，加热条件下反应。停止加热后，混合物仍保持红热状态（说明反应

放热），生成黑褐色固体硫化亚铁。

③2Cu + S Δ

→ Cu2S，Cu在S蒸气中燃烧，生成黑色固体硫化亚铜。

④Hg + S → HgS，实验室可利用此反应处理洒落的汞滴。（2）与非金属反应

①与氢气，硫作氧化剂H2 + S Δ→H2S

②与氧气，硫作还原剂S + O2点燃

→SO2

硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。在点燃条件下，即使O2过量反应产物也是SO2，S和O2单质间化合产物不能写成SO3。

（3）黑火药反应

该反应中，S和KNO3为氧化剂，C为还原剂。

二、硫化氢

无色，有臭鸡蛋气味有毒气体，比空气重（标准状况下密度ρ=34

22.4

=1.52g/L），能溶于水，水溶液为氢硫酸。

1．化学性质

硫化氢气体具还原性，具体表现为能在O2中燃烧，能被Cl2、SO2等氧化，能使酸性高锰酸钾褪色等。

0-2

（1）可燃性

→2SO2 + 2H2O

氧气充足时，硫化氢气体完全燃烧：2H2S + 3O2点燃

→2S↓ + 2H2O

氧气不足时，硫化氢气体不完全燃烧：2H2S + O2点燃

（2）与SO2反应

2H2S + SO2→ 3S↓ + 2H2O

H2S与SO2在集气瓶内混合后，可在瓶壁观察到有水珠和淡黄色粉末出现。

（3）与卤素单质反应

H2S + Cl2→ S↓ + 2HCl，其他卤素单质，如Br2、I2等，也能与H2S有相似反应。（4）不稳定性H2S Δ→H2 + S↓

+1

2．氢硫酸性质

H2S的水溶液为氢硫酸，为二元弱酸。

（1）酸的通性

表现为能使酸碱指示剂变色；与活动性顺序在H前的活泼金属的单质反应，置换出H2；与碱反应；与碱性氧化物反应；与某些盐反应。

如：H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O，H2S + NaOH → NaHS + H2O；

H2S + CuSO4→ CuS↓ + H2SO4，H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3

CuS、PbS均为不溶于酸的黑色沉淀，该性质可用于H2S和S2-的检验。

（2）强还原性

氢硫酸露置于空气中容易出现浑浊变质：2H2S + O2→ 2S↓ + 2H2O

氢硫酸能使溴水褪色：H2S + Br2→ S↓ + 2HBr

3．实验室制法

（1）反应原理：FeS + H2SO4(稀) → H2S↑ + FeSO4或FeS + 2HCl(稀) → H2S↑ + FeCl2盐酸有挥发性，所以一般不宜选用浓盐酸制备H2S；由于H2S有还原性，不宜选用强氧化性的酸，如硝酸、浓硫酸。

（2）气体发生装置

根据制备H2S的反应原理和条件，可用固液不加热型装置制取气体，与实验室制H2、CO2等气体采用的气体发生装置相同。

（3）检验：能使湿润的醋酸铅试纸变黑。也可将气体通入硫酸铜溶液或硝酸铅溶液，有黑色沉淀生成。

（4）净化和干燥

除去H2S气体中可能混有的HCl气体，可采用饱和的NaHS溶液：

HCl + NaHS → H2S↑ + NaCl

除去H2S气体中的水蒸气，可选无水CaCl2或P2O5作干燥剂，不能选用碱石灰（碱性）或浓硫酸（强氧化性）：H2S + H2SO4(浓) → S↓ + SO2↑ + 2H2O

（5）收集方法：向上排气法

（6）尾气吸收：H2S有毒，多余的H2S气体可用NaOH或CuSO4溶液吸收。

例题解析

例1.下列化合物中能由单质直接化合而得到的是（）。

A．Fe2S3B．Cu2S C．FeCl3D．FeCl2

例2.某容器可能含有H2S、Cl2、HCl三种气体中的若干种，用湿润的蓝色石蕊试纸检验时，试纸先变红，后褪色。这种气体中一定含有，可能含有，一定没有。

例3.把70 mL H2S和90 mL O2（标准状况）混合，在一定条件下点燃，使之完全反应后恢复到原来状况，可得到SO2的体积是（不考虑SO2在水中的溶解）（）。

A．50 mL B．55 mL C．60 mL D．70 mL

例4.在标准状况下，将3.36 L H2S气体通入一定量的NaOH溶液中全部被吸收，氢氧化钠也完全反应。然后在低温下小心蒸干，得到不含结晶水的固体10.6 g，问所得固体含什么物质，质量各为多少？

巩固练习

一、选择题

1.下列关于硫的叙述中不正确的是（）。

A．粘附在试管壁上的硫可用CS2或热的烧碱溶液清洗。

B．硫既有氧化性也有还原性。

C．硫在自然界中仅以化合态形式存在。

D．硫粉和铜粉共热生成黑色的硫化亚铜。

2.以下能说明氯气氧化性比硫强的最主要事实是（）。

A．在通常情况下，硫为浅黄色固体，而氯为黄绿色气体。

B．硫不溶于水，而氯气溶于水。

C．跟金属或氢气反应时，硫最终显-2价，而氯最终显-1价。

D．跟同种变价金属（如铜或铁）反应时，金属被硫氧化到低价态，被氯氧化到高价态。

3.比较氧和硫元素的下列性质，前者小于后者的有（）。

①单质的沸点②单质的氧化性③阴离子的还原性

④与H2反应的能力⑤氢化物的稳定性⑥阴离子半径

A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D．①③⑥

4.某金属分别和足量的氯气及硫反应，与0.1 mol该金属反应时，消耗氯气为0.15 mol，

消耗硫为0.1 mol，则该金属可能是（）。

A．Fe B．Cu C．Na D．Al

5.已知非金属性的强弱顺序为I>S，则下列各化学方程式中，错误的是（）。A．Cl2 + 2KI → 2KCl + I2B．H2S + Br2→ 2HBr + S↓

C．S + 2KI → 2K2S + I2D．H2S + I2→ 2HI + S↓

6.有关硫化氢的叙述正确的是（）。

A．氢硫酸因含有-2价的硫，所以只有还原性。

B．硫化氢与硫酸亚铁溶液反应，有黑色沉淀硫化亚铁生成。

C．实验室制取硫化氢时，只能用稀盐酸或稀硫酸，不能用浓硫酸或稀硝酸。

D．硫化氢不能与硫化钠溶液反应。

二、填空题

7.黑火药是我国古代四大发明之一，其组成可简单的称作：一硫、二硝、三炭。写出黑火

药爆炸的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：。

其中氧化剂是：，还原剂是：。如有1mol 硝酸钾参加反应，被硝酸钾氧化的C的质量是g。

8.H2S的电子式：，属于（填“离子”或“共价”）化合物，例

举一个与H2S有相同电子数和质子数的微粒；

Na2S的电子式：，属于（填“离子”或“共价”）化合物。